ОСОБЕННОСТИ ВЯЗКО-ХРУПКОГО ПЕРЕХОДА В ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛАХ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА

  • Римма Викторовна Егорова Донской государственный технический университет
  • Максим Сергеевич Егоров Донской государственный технический университет
Ключевые слова: вязко-хрупкий переход, пористость, механические свойства, пластические характеристики, трещиностойкость, температура хладноломкости, механика разрушения, порошковые материалы

Аннотация

Проблема изучения деформации пористых тел и пластичности их материалов является актуальной, так как связана с изготовлением деталей сложной формы с использованием широких возможностей горячей штамповки (ГШ). В этом случае к пластичности пористого материала предъявляют повышенные требования, так как возникающие дефекты могут не устраняться на конечных стадиях ГШ, что снижает прочностные характеристики. Наличие сведений о пластических свойствах пористого материала в нагретом состоянии позволяет правильно разрабатывать технологию ГШ деталей сложной формы.

В работе исследован такой структурный дефект порошковых материалов, как пористость. Изучено его влияние на механические свойства материалов. Проанализированы закономерности изменения этих свойств в интервале температур вязко-хрупкого перехода. Проведены механические испытания порошковых образцов с выявлением основных зависимостей механических свойств от пористости в интервале температур вязко-хрупкого перехода. Подобраны основные режимы деформации, при которых исследуется трещиностойкость. Установлены основные факторы, влияющие на особенности вязко-хрупкого перехода в порошковых материалах, описаны явления, при которых происходит трещинообразование, а также приведены подробные описания этого процесса.

Обнаружен характер изменения температуры хладноломкости прочности (ТХН) и температуры хладноломкости пластичности (ТХВ): если ТХН с ростом пористости повышается, то ТХВ при том же условии понижается. Так, при пористости образцов 3–5 % ее величина в зависимости от типа порошка составляет 100–150 K, а при пористости 10–15 % она для всех порошков ниже 77 К.

Биографии авторов

Римма Викторовна Егорова, Донской государственный технический университет

кандидат технических наук, доцент кафедры «Машины и автоматизация сварочного производства»

Максим Сергеевич Егоров, Донской государственный технический университет

кандидат технических наук, доцент кафедры «Физическое и прикладное материаловедение»

Литература

Дорофеев В.Ю., Егоров С.Н. Межчастичное сращивание при формировании порошковых горячедеформированных материалов. М.: Металлургиздат, 2003. 152 с.

Дорофеев Ю.Г. Новые направления в теории и технологии динамического горячего прессования // Порошковая металлургия. 1992. № 9. С. 8–12.

Баглюк Г.А. Анализ кинематики процесса свободной осадки пористого цилиндра с учетом контактного трения // Порошковая металлургия. 1993. № 1. С. 17–21.

Комаров О.С., Ковалевский В.Н., Чаус А.С. Технология конструкционных материалов. Минск: Новое знание, 2005. 560 с.

Панов В.С. Тугоплавкие металлы IV–VI групп и их соединения. М.: МИСиС, 2006. 130 с.

Егоров М.С., Егорова Р.В., Сидокина Н.М. Структура и свойства материалов, изготовленных из порошковых материалов после их пластической деформации // Наука в России: перспективные исследования и разработки: сб. материалов I Всерос. науч.-практ. конференции. Новосибирск, 2017. С. 131–137.

Федотов А.Ф. Вариант континуальной модели вязкого деформирования пористых материалов. Сообщение 2. Экспериментальная проверка // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2013. № 1. С. 46–54.

Егоров М.С., Егорова Р.В. Упрочнение порошковых материалов при измерении горячей твердости // Упрочняющие технологии и покрытия. 2018. № 4. С. 157–160.

Карабутов А.А., Кобелева Л.И., Подымова Н.Б., Чернышова Т.А. Измерение упругих модулей композиционных материалов, упрочненными частицами, лазерным оптико-акустическим методом // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2009. Т. 75. № 3. С. 27–33.

Kim S.W., Ahn S., Kang S. Effect of the complete solid-solution phase on the microstructure of Ti(CN)-based cermet // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2009. Vol. 27. № 2. P. 224–228.

Егорова Р.В., Егоров М.С., Скориков А.В. Свободная осадка нагретых цилиндрических образцов порошковых материалов ASTALOY 85 MO, DISTALOY HP-1 фирмы “Höganäs” // Металлург. 2013. № 5. С. 82–86.

Проблемы современных материалов и технологий / под ред. В.Н. Анциферова. Пермь: Перм. гос. техн. ун-т, 1995. 196 с.

Егорова Р.В., Гладун К.К., Егоров С.Н. Моделирование развития контактного сечения порошкового материала // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2007. № 4. С. 81–83.

Драчинский А.С., Кущевский А.Е., Подрезов Ю.Н. Влияние масштабного фактора на результаты определения механических свойств порошковых материалов на основе железа // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 1983. № 3. С. 88–93.

Шморгун В.Г., Богданов А.И., Таубе А.О. Комплексная технология получения покрытий из алюминидов никеля на поверхности стальных изделий // Известия вузов. Черная металлургия. 2014. № 5. С. 64–65.

Григорьев А.К., Рудской А.И. Деформация и уплотнение порошковых материалов. М.: Металлургия, 2002. 192 с.

Иванов Д.А., Ситников А.И., Шляпин С.Д. Дисперсно-упрочненные, волокнистые и слоистые неорганические композиционные материалы. М.: МГИУ, 2010. 250 с.

Дорофеев Ю.Г., Мариненко Л.Г., Устименко В.И. Конструкционные порошковые материалы и изделия. М.: Металлургия, 1986. 144 с.

Robert-Perron E., Blais C., Pelletier S. Tensile properties of sinter hardened powder metallurgy components machined in their green state // Powder Metallurgy. 2009. Vol. 52. № 1. P. 80–83.

Егоров С.Н., Кичик Т.Н., Гийденко В.А. Контактная и свободная поверхности пористого тела как функции пористости // Порошковые и композиционные материалы. Структура, свойства, технология: сб. науч. тр. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2001. С. 22–26.

Опубликован
2018-12-24
Выпуск
Раздел
Технические науки